(57)【要約】【課題】ポンプユニットにおいて、ロードセンシング機能を持たないポンプユニットに対し多くの部品を共通化できる構造で、消費エネルギの低減を図るとともに、ポンプの吐出量をより安定して制御することである。【解決手段】ポンプユニットは、油圧ポンプと、可動斜板９０の操作部に対し接続され、シリンダ１８２内で軸方向摺動可能に設けられたピストン本体１１２を有するバランスピストン機構９４，９８とを含む。バランスピストン機構９４，９８は、シリンダ１８２に設けた第一、第二、第三受圧室１９６，２００，２０２を有する。第一受圧室１９６及び第二受圧室２００に、アクチュエータ切換弁の一次側、二次側の作動流体圧力をそれぞれ導入し、第三受圧室２０２に、アクチュエータ切換弁の作用位置での定常状態で、通過前後に生じる作動流体差圧に相当し、予め設定される設定圧力を導入する。【選択図】図１７
2013221344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータとクローズドセンター型のアクチュエータ切換弁とを含む油圧回路を構成するポンプユニットであって、
ポンプケースの内部に設けられた可変容量ポンプ及びバランスピストン機構を備え、
前記可変容量ポンプは、前記アクチュエータに、前記アクチュエータ切換弁を介して作動流体を供給するために使用され、
前記バランスピストン機構は、前記可変容量ポンプの容量を変化させる可動斜板の操作部に対し接続され、かつ、バランスシリンダ内で軸方向摺動可能に設けられるピストン本体と、前記バランスシリンダの軸方向一端側に設けられた第一受圧室と、前記バランスシリンダの軸方向他端側に設けられた第二受圧室及び第三受圧室とを含み、
前記第一受圧室は、前記可変容量ポンプからの吐出後で前記アクチュエータ切換弁の通過前の一次側の作動流体圧力（ＰP）を導入され、
前記第二受圧室は、前記アクチュエータ切換弁を通過後の二次側の作動流体圧力（ＰL）を導入され、
前記第三受圧室は、前記アクチュエータ切換弁の作用位置での定常状態で、前記アクチュエータ切替弁の通過前後に生じる作動流体差圧に相当し、予め設定される設定圧力（ΔＰLS）を導入され、
さらに、前記可動斜板の斜板角の増大を規制するピストン移動規制機構であって、前記ポンプケースまたは前記ポンプケースに固定された固定部材の内側に設けられた規制シリンダと、前記規制シリンダ内に軸方向の摺動可能に設けられ、一端部を前記ピストン本体の軸方向端面に対向させた制御ピストンと、前記ポンプケースまたは前記固定部材と前記制御ピストンとの間に設けられ、前記制御ピストンを前記ピストン本体から離れる方向に付勢する付勢部材と、前記制御ピストンが前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン本体に近づくように、前記可変容量ポンプからの吐出後で前記アクチュエータ切換弁の通過前の一次側の作動流体圧力（ＰP）を前記制御ピストンの片側に導入する規制用圧力導入路とを含むピストン移動規制機構を備えることを特徴とするポンプユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプユニットにおいて、
前記規制シリンダは、前記ピストンケースに固定された固定部材の内側に設けられ、
前記付勢部材は、前記規制シリンダの内部に設けられたバネ室に収容された制御バネであり、
さらに、前記固定部材の周囲に回転可能に設けられた回転部材と、
前記固定部材に固定された接続部材であって、前記接続部材の一端部を前記制御ピストンの他端部に対向させ、内部に一端面と他端面とを連通させる貫通路が形成された前記接続部材とを備え、
前記回転部材に設けられた第１排出路と、前記固定部材の外周部に全周に設けられた環状溝と、前記固定部材に設けられ、前記環状溝内と前記バネ室とを通じさせる第２排出路とにより、バネ室排出路が形成されており、
前記接続部材の前記貫通路は、前記規制用圧力導入路を形成し、前記貫通路を通じて前記規制シリンダ内に導入された圧力により前記制御ピストンを前記ピストン本体側に押圧することを特徴とするポンプユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のポンプユニットにおいて、
前記規制シリンダは、前記ピストンケースに固定された固定部材の内側に設けられ、
前記付勢部材は、前記規制シリンダの内部に設けられたバネ室に収容された制御バネであり、
さらに、前記固定部材に固定された接続部材であって、前記接続部材の一端部を前記制御ピストンの他端部に対向させ、内部に一端面と他端面とを連通させる貫通路が形成された前記接続部材を備え、
前記バネ室は、前記ポンプケースに設けられたケース通路を介して前記ポンプケース内部の作動流体溜まり部に接続されており、
前記接続部材の前記貫通路は、前記規制用圧力導入路の一部を形成し、前記貫通路を通じて前記規制シリンダ内に導入された圧力により前記制御ピストンを前記ピストン本体側に押圧することを特徴とするポンプユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のポンプユニットにおいて、
前記規制シリンダは、前記ピストンケースに固定された固定部材の内側に設けられ、
前記付勢部材は、前記規制シリンダの内部に設けられたバネ室に収容された制御バネであり、
前記制御ピストンは、内部に設けられた軸方向通路と、軸方向通路の一端部に接続され、軸方向通路と前記制御ピストンの外周面とを連通させる径方向通路と、前記軸方向通路の他端部に形成された出口部とを含み、
前記径方向通路及び前記軸方向通路は、前記規制用圧力導入路の一部を形成し、前記軸方向通路から前記出口部を通じて前記規制シリンダ内に導入された圧力により前記制御ピストンを前記ピストン本体側に押圧することを特徴とするポンプユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプユニットにおいて、
前記規制シリンダは、前記ピストンケースに固定された固定部材の内側に設けられ、
前記付勢部材は、前記規制シリンダの内部に設けられたバネ室に収容された制御バネであり、
前記制御ピストンは、内部に設けられ互いに接続された小径軸方向通路及び大径軸方向通路と、前記小径軸方向通路に接続され、前記小径軸方向通路と前記制御ピストンの外周面とを連通させる径方向通路とを含み、
さらに、前記大径軸方向通路内に軸方向の変位可能に配置され、内部にエア抜き路が形成されたフリーピストンと、前記大径軸方向通路内に前記エア抜き路の出口部に対向配置され対向弁体と、前記フリーピストンと前記対向弁体との間に配置され、前記フリーピストンに前記小径軸方向通路側に向かう付勢力を付与するピストン内部バネとを備え、
前記径方向通路、前記小径軸方向通路及び前記大径軸方向通路は、前記規制用圧力導入路の一部を形成し、前記エア抜き路の出口部が前記対向弁体により閉鎖された状態で前記大径軸方向通路内に導入された圧力により前記制御ピストンを前記ピストン本体側に押圧することを特徴とするポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、バケット、アーム、ブーム等を用いた掘削作業機等の対地作業車両に使用されるポンプユニットであって、可変容量ポンプと、シリンダ内で軸方向摺動可能に設けられるピストン本体を含むバランスピストン機構とを備えるポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から例えば対地作業車両であるバックホーと呼ばれる掘削作業機では、旋回部である上部構造に、アーム、ブーム、及びバケットやフォーク等を含む掘削部を設け、掘削部を油圧シリンダ等の油圧アクチュエータで作動させることによって掘削作業を可能としている。例えば、特許文献１には、油圧操作装置を含むバックホーが記載されている。
【０００３】
特許文献１の掘削作業機の場合、ブームと旋回台との間に設けたブームシリンダ、アームと別のブームとの間に設けたアームシリンダ、アームとバケットとの間に設けたバケットシリンダ、及びクローラ式走行装置に設けたモータをそれぞれ備える。各シリンダ及びモータは、アクチュエータに相当する。例えば、ブームシリンダの伸縮によりブームを上下回動可能としている。また、第一から第四の油圧ポンプを含むポンプユニットが設けられており、エンジンの出力軸に第一から第四の油圧ポンプが並列に駆動できるように連結されている。第一油圧ポンプ及び第二油圧ポンプの吐出側にモータが接続されている。第一油圧ポンプの吐出側にブーム切換バルブ等のアクチュエータ切替弁が接続されている。第三油圧ポンプの吐出側にアーム切換バルブ等のアクチュエータ切換弁が接続されている。各切換弁は、パイロット式で、それぞれの操作部はパイロット油路を介してパイロットバルブと接続されている。パイロットバルブは操作レバーの回動によって切り換え、油圧シリンダを作動できるようにしている。なお、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１の他に特許文献２から６がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１９９４２号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０５６６号公報
【特許文献３】特許第３７５２３２６号公報
【特許文献４】特公平４−９９２２号公報
【特許文献５】特開平６−１０８２７号公報
【特許文献６】特開２００７−１００３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたポンプユニットの場合、第一油圧ポンプとして可変容量ポンプを使用している。ただし、このポンプの容量を変更する具体的な構造は特許文献１には記載されていない。特許文献２には、可変容量ポンプを可動斜板式とし、その図２に示されるように可動斜板の操作力を軽減するために、ポンプケース内部の可動斜板に対して油圧ピストン機構等の斜板操作部を設けることが記載されている。
【０００６】
一方、特許文献３に記載されているように、従来から、可変容量型のポンプに付属する油圧ピストン機構等の斜板操作部に対し、ロードセンシングシステムに対応するレギュレータバルブによって流量制御することも考えられている。レギュレータバルブは、一方のパイロット室にポンプ圧が導かれ、他方のパイロット室にアクチュエータの最高負荷圧が導かれ、他方のパイロット室側にスプリングを設けている。また、レギュレータバルブは、ポンプ圧と最高負荷圧との差圧によって切り換わり、差圧がスプリングの押し付け力とバランスした切換位置でポンプ圧から制御圧を生成し、制御圧が導入された制御シリンダによりポンプの傾転角を制御するとされている。ポンプ圧が最高負荷圧よりもスプリングの押し付け力に相当する分だけ高くなるので、アクチュエータ側の負荷変動にかかわらず、その供給流量を一定に維持できるとされている。
【０００７】
また、ロードセンシングシステムにより、アクチュエータの作業負荷圧に応じてポンプの吐出容量を制御し、負荷に必要な油圧に対応する流量をポンプから吐出させつつ、ポンプから吐出される余剰流量の削減を図り、消費エネルギの低減を図ることも考えられている。
【０００８】
ただし、上記の特許文献３に記載の技術では、斜板操作部の制御としてロードセンシングシステムを採用したものであり任意にポンプ吐出量を変更調整することは考慮されていない。このような特許文献３には、サーボピストン機構等の斜板操作部を備えるがロードセンシング機能を持たないポンプユニットに対し、多くの部品を共通化できる構造で、消費エネルギの低減を図れるポンプユニットを実現する手段は開示されていない。
【０００９】
また、上記の特許文献３の技術で採用するロードセンシングシステムでは、他方のパイロット室側に設けたスプリングの伸張量にポンプの制御圧が影響されるので、制御圧が不安定になり、アクチュエータの制御が不安定になりやすい。このような課題を解決できる手段は、特許文献１から６のいずれにも開示されていない。このように、特許文献１から６に記載された技術では、ロードセンシング機能を持たないポンプユニットと多くの部品の共通化を図れる構造で、ロードセンシングによりポンプの吐出余剰流量の削減を図り、消費エネルギ低減を図るとともに、ポンプの吐出量を安定して制御する面から改良の余地がある。
【００１０】
また、油圧回路を構成する可変容量ポンプをエンジン等の駆動源により駆動する構成において、駆動源の消費エネルギの低減を図るとともに、アクチュエータの負荷が高い場合に応答性よく負荷の増大防止を図る面から改良の余地がある。例えば、負荷が過度に高いとエンジンがエンストする等、駆動源の使用に不都合が生じる可能性がないとはいえない。このため、消費エネルギの低減を図るとともに、応答性よく負荷の増大防止を図る面から改良の余地がある。
【００１１】
本発明に係るポンプユニットの目的は、ロードセンシング機能を持たないポンプユニットに対し多くの部品を共通化できる構造で、消費エネルギの低減を安定して図れるとともに、ポンプの吐出量をより安定して制御でき、かつ、ポンプを駆動する駆動源の負荷の増大防止を応答性よく図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るポンプユニットは、アクチュエータとクローズドセンター型のアクチュエータ切換弁とを含む油圧回路を構成するポンプユニットであって、ポンプケースの内部に設けられた可変容量ポンプ及びバランスピストン機構を備え、前記可変容量ポンプは、前記アクチュエータに、前記アクチュエータ切換弁を介して作動流体を供給するために使用され、前記バランスピストン機構は、前記可変容量ポンプの容量を変化させる可動斜板の操作部に対し接続され、かつ、バランスシリンダ内で軸方向摺動可能に設けられるピストン本体と、前記バランスシリンダの軸方向一端側に設けられた第一受圧室と、前記バランスシリンダの軸方向他端側に設けられた第二受圧室及び第三受圧室とを含み、前記第一受圧室は、前記可変容量ポンプからの吐出後で前記アクチュエータ切換弁の通過前の一次側の作動流体圧力（ＰP）を導入され、前記第二受圧室は、前記アクチュエータ切換弁を通過後の二次側の作動流体圧力（ＰL）を導入され、前記第三受圧室は、前記アクチュエータ切換弁の作用位置での定常状態で、前記アクチュエータ切替弁の通過前後に生じる作動流体差圧に相当し、予め設定される設定圧力（ΔＰLS）を導入され、さらに、前記可動斜板の斜板角の増大を規制するピストン移動規制機構であって、前記ポンプケースまたは前記ポンプケースに固定された固定部材の内側に設けられた規制シリンダと、前記規制シリンダ内に軸方向の摺動可能に設けられ、一端部を前記ピストン本体の軸方向端面に対向させた制御ピストンと、前記ポンプケースまたは前記固定部材と前記制御ピストンとの間に設けられ、前記制御ピストンを前記ピストン本体から離れる方向に付勢する付勢部材と、前記制御ピストンが前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン本体に近づくように、前記可変容量ポンプからの吐出後で前記アクチュエータ切換弁の通過前の一次側の作動流体圧力（ＰP）を前記制御ピストンの片側に導入する規制用圧力導入路とを含むピストン移動規制機構を備えることを特徴とするポンプユニットである。
【００１３】
本発明に係るポンプユニットによれば、ロードセンシングにより、アクチュエータの作業負荷圧に応じてポンプの吐出流量を制御できるので、負荷に必要な動力に対する流量をポンプから吐出させつつ、ポンプから吐出される余剰流量の削減を図れる。このため、消費エネルギの低減を図れる。また、上記の特許文献３に記載された構成の場合と異なり、ポンプ吐出容量の制御を、バランスピストン機構を構成する受圧室の圧力変化のみにより行え、ロードセンシング弁に対応するレギュレータバルブのパイロット室側に設けたスプリングの伸張量にポンプの制御圧が影響されるという不都合が生じることがない。このため、アクチュエータの制御をより安定して行える。また、斜板の操作部はあるがロードセンシング機能を持たないポンプユニットの、多くの部品を使用して本発明に係るポンプユニットを構成でき、コスト低減を図りやすい。また、ポンプを駆動する駆動源の負荷の増大防止を応答性よく図れる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るポンプユニットによれば、ロードセンシング機能を持たないポンプユニットに対し多くの部品を共通化できる構造で、消費エネルギの低減を安定して図れるとともに、ポンプの吐出量をより安定して制御でき、かつ、ポンプを駆動する駆動源の負荷の増大防止を応答性よく図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のポンプユニットを含む作業車両である掘削作業機の略図である。
【図２】図１の掘削作業機を構成する機器収容部内部に設けた複数の装置を、一部を省略して示す平面図である。
【図３】図１の掘削作業機の油圧回路の全体図である。
【図４】第１の実施の形態のポンプユニットの基本構成を示す図である。
【図５】同じくポンプユニットの基本構成の横断断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図６からポートブロックを取り出して、図６の左側から右側に見た図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】一部を省略して示す、図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図６の左側から右側に見た図である。
【図１１】図６の上側から下側に見た図である。
【図１２】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】図６のＥ−Ｅ断面図である。
【図１４】回転角度検出用レバーの取付状態を示す、図１１から回転角度センサ及びセンサ支持部材を省略した状態を示す図である。
【図１５】図５のポンプユニットの基本構成において、サーボ機構を駆動するバランスピストン機構の作動を説明するための図である。
【図１６】第１実施形態のポンプユニットの具体的構成において、図１３に対応する図である。
【図１７】図１６の具体的構成において、１つの可変容量ポンプに対するサーボ機構、バランスピストン機構、及びアクチュエータの接続関係を模式的に表した図である。
【図１８】図１７の部分拡大図である。
【図１９】本発明に係る第２実施形態のポンプユニットを示す、図１８に対応する図である。
【図２０】本発明に係る第３実施形態のポンプユニットを示す、図１７に対応する図である。
【図２１】図２０の部分拡大図である。
【図２２】本発明に係る第４実施形態のポンプユニットを示す、図１７に対応する図である。
【図２３】図２２の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１から図１８は、本発明に係る第１の実施の形態を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のポンプユニットを含む作業車両である、掘削作業機１０は、左右一対のクローラベルトを含む走行装置１２と、走行装置１２の中央部に配置された回転台１４と、回転台１４の中心部に設けられた旋回モータ１６と、走行装置１２の上側に、回転台１４により、上下方向の旋回軸Ｏ（図２）を中心に旋回可能に取り付けた旋回部である上部構造１８とを備える。なお、本発明のポンプユニットは、このような掘削作業機１０に搭載して使用する構成に限定するものではなく、作動油等の作動流体により駆動するモータ等、種々のアクチュエータを含む装置に使用できる。例えば、２の油圧モータで左右の車輪を独立駆動し掘削作業機を機体後部に搭載する農用トラクタ等の作業車両に本発明に係るポンプユニットを搭載して使用することもできる。また、以下では、ポンプユニットが２つの油圧ポンプを備える場合を説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、１つまたは３つ以上の油圧ポンプを備えるポンプユニットに、本発明を適用することもできる。
【００１７】
図１に示すように、上部構造１８は、上側に設けられて、蓋部により開口部を塞ぐ機器収容部２０を含む。機器収容部２０の内部に、駆動源であるエンジン２２、ポンプユニット２４、複数の方向制御弁２６ａ，２６ｂ、及び複数の切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂが設けられている。また、機器収容部２０の上部外側に運転席３０が設けられている。運転席３０の前側及び左右片側または両側に、切換用パイロット弁と連係する操作レバーやペダル等の操作子３２が設けられている。
【００１８】
上部構造１８は、旋回モータ１６により、走行装置１２に対し上下方向の旋回軸Ｏ（図２）を中心に回動可能としている。また、走行装置１２に備えられる左右のクローラベルト２４０，２４２は、それぞれに対応する２の走行用モータ３４ａ、３４ｂ（図２）により車両の前進側または後進側に回転可能である。すなわち、左右のクローラベルトは、アクチュエータである、左右の走行用モータ３４ａ、３４ｂにより互いに独立して駆動される。また、走行装置１２の後側（図１の右側）に排土板であるブレード３６が取り付けられており、ブレード３６は、ブレードシリンダ３８（図２）の伸縮により上下に回動可能に、走行装置１２に支持されている。
【００１９】
上部構造１８の前部（図１の左部）に掘削部４０が取り付けられている。掘削部４０の下端部は、揺動支持部４２に支持されている。図２に示すように、揺動支持部４２は、上部構造１８の前部に、上下方向（図２の裏表方向）の軸４４を中心に回動可能である。揺動支持部４２と上部構造１８との間にスイングシリンダ４６が設けられている。図１に示すように、揺動支持部４２に、掘削部４０のブーム４８が、水平方向の軸５０を中心に揺動可能に支持されている。
【００２０】
掘削部４０は、ブーム４８と、ブーム４８の先端に上下回動可能に支持されたアーム５２と、アーム５２の先端に上下回動可能に支持されたバケット５４とを含む。ブーム４８の中間部と揺動支持部４２との間にブームシリンダ５６が取り付けられ、ブームシリンダ５６の伸縮によりブーム４８を上下回動可能としている。
【００２１】
ブーム４８の中間部とアーム５２の端部との間に、アームシリンダ５８が取り付けられ、アームシリンダ５８の伸縮によりアーム５２を、ブーム４８に対し回動可能としている。また、アーム５２の端部とバケット５４に連結したリンクとの間にバケットシリンダ６０が取り付けられ、バケットシリンダ６０の伸縮によりバケット５４をアーム５２に対し回動可能としている。図２に示すように、スイングシリンダ４６の伸縮により、掘削部４０（図１）全体を左右にスイング可能としている。ブームシリンダ５６、アームシリンダ５８、及びバケットシリンダ６０のそれぞれは、掘削部４０の昇降用シリンダである。
【００２２】
機器収容部２０に、エンジン２２と、エンジン冷却用のラジエータ６４と、エンジン２２に結合したポンプユニット２４と、ポンプユニット２４から作動流体である作動油を供給可能とする複数（本例の場合は８）の方向制御弁を含むバルブユニット６６と、油タンク６８と、エンジン用の燃料タンク（図示せず）とを配置している。ポンプユニット２４は、エンジン２２のフライホイール側に結合するギヤケース７０と、切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂ（図１）に作動油を供給するためのパイロットポンプである、ギヤポンプ７２とを含む。なお、上部構造１８は、上記のような構成に限定するものではなく、例えば、上部構造の左右方向片側に運転席を設けるとともに、左右方向他側に油タンクやエンジン、ポンプユニット等を配置する機器収容部を設け、全体をボンネットにより被覆することもできる。
【００２３】
図３は、上記の掘削作業機１０（図１）の油圧回路であって、アクチュエータと、アクチュエータ切換弁と、ポンプユニットとを含む油圧回路の全体図である。図３に示すように、エンジン２２の出力軸に、ポンプユニット２４を構成する第１油圧ポンプ７４と、ギヤポンプ７２とを連結しており、これら各ポンプ７４，７２をエンジン２２により駆動可能としている。また、エンジン２２の動力は、大径歯車７６及び小径歯車７８により構成する増速機構８０により増速して、ポンプユニット２４を構成する第２油圧ポンプ８２に伝達可能とし、第２油圧ポンプ８２もエンジン２２により駆動可能としている。
【００２４】
第１油圧ポンプ７４に、それぞれに対応するクローズドセンター型のアクチュエータ切換弁である方向制御弁２６ａを介して、それぞれアクチュエータであるバケットシリンダ６０、ブームシリンダ５６、スイングシリンダ４６、及び左側の走行用モータ３４ａを並列接続している。また、第２油圧ポンプ８２に、それぞれに対応するクローズドセンター型のアクチュエータ切換弁である方向制御弁２６ｂを介して、それぞれアクチュエータであるアームシリンダ５８、ブレードシリンダ３８、旋回モータ１６、及び右側の走行用モータ３４ｂを並列接続している。
【００２５】
各方向制御弁２６ａ，２６ｂの左右端に設けた切換油室には、それぞれ切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂの出力ポートが接続されている。また、各切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂもクローズドセンター型であり各々の入力ポートは、ギヤポンプ７２の吐出口に並列接続されている。ギヤポンプ７２の吸入口は、油タンク６８に接続されている。各切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂは、運転席３０（図１）の周辺部にそれぞれに対応して設けられる操作子３２により機械的に切換可能としている。各切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂの切換により、対応する方向制御弁２６ａ，２６ｂが油圧的に中立位置から作用位置へ切り換えられると、対応するシリンダ６０，５６，４６，５８，３８の伸長・収縮及び走行用モータ３４ａ，３４ｂや旋回モータ１６の回転方向が切り換えられる。また、旋回モータ１６に対応する方向制御弁２６ｂの切換により、旋回モータ１６の回転方向が切り換えられる。例えば、旋回モータ１６に方向制御弁２６ｂを介して第２油圧ポンプ８２の吐出口が接続されることで、上部構造１８（図１）を所望の方向へ左右旋回させることができる。なお、操作子３２は、十字方向にレバーを揺動操作可能とし、それぞれの方向の操作量で、異なる２つのアクチュエータの操作量の指示に対応させることもできる。方向制御弁２６ａ，２６ｂの作用位置にはアクチュエータへの吐出流量を徐々に増やす可変絞り弁が設けられる。したがって各切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂの操作量に応じて方向制御弁２６ａ，２６ｂの開度が任意に調整される。
【００２６】
また、左右の走行用モータ３４ａ，３４ｂの可動斜板の、モータ軸に対する傾きである、傾転角度を同時に変えるために、１の増速切換弁８４を設け、増速切換弁８４を、ギヤポンプ７２の吐出口に接続している。増速切換弁８４は、各走行用モータ３４ａ，３４ｂの可動斜板の傾転角度を２段階で変化可能とする。例えば、増速切換弁８４は、走行用モータ３４ａ，３４ｂの可動斜板に連結された容積変更アクチュエータ８６の各々にギヤポンプ７２から同時給排されるように切り替えることで、走行用モータ３４ａ，３４ｂの容積が大きくなる。一方、容積変更アクチュエータ８６内の油を油タンク６８へ排出するように切り換えることで、走行用モータ３４ａ，３４ｂの容積が小さくなる。このため、各走行用モータ３４ａ，３４ｂの速度変更が可能となる。増速切換弁８４は、各走行用モータ３４ａ，３４ｂで共通に設けている。増速切換弁８４は、運転席３０（図１）周辺部に設けた操作子３２のうち、２速切換レバーである操作子３２により切換可能としている。
【００２７】
各走行用モータ３４ａ，３４ｂは、対応する油圧ポンプ７４，８２の吐出口に、方向制御弁２６ａ，２６ｂを介して接続している。方向制御弁２６ａ，２６ｂを油圧的に切り換える各切換用パイロット弁２８ａ、２８ｂは、運転席３０（図１）の周辺部に設けた操作子３２のうち、変速レバーとしての操作子３２により、対応する油圧ポンプ７４，８２の吐出口を走行用モータ３４ａ，３４ｂの２つのポートのいずれに接続するかを切換可能とするとともに、走行用モータ３４ａ，３４ｂへの供給油量を変更可能としている。このため、対応する操作子３２の操作によって、前進と後進とにそれぞれ対応する、各走行用モータ３４ａ，３４ｂの正転と逆転とが変更可能となるとともに、速度調節が可能となる。
【００２８】
左右の走行用モータ３４ａ，３４ｂに対応する切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂ切換用の操作子３２によって給油量・給油方向を同じとすることで、作業車両が直進走行する。また、操作子３２を独立に操作して給油量・給油方向を異ならせることで、各走行用モータ３４ａ，３４ｂの出力が異なり、掘削作業機１０（図１）の旋回が可能となる。
【００２９】
本実施の形態では、バケットシリンダ６０、ブームシリンダ５６、スイングシリンダ４６、及び左側走行用モータ３４ａに、第１油圧ポンプ７４から作動油を供給可能とし、アームシリンダ５８、ブレードシリンダ３８、旋回モータ１６、及び右側走行用モータ３４ｂに、第２油圧ポンプ８２から作動油を供給可能としている。このように構成する理由は、基本的に同時使用する頻度が高いアクチュエータが同じ油圧ポンプにより駆動されるのを避けるようにして、異なるアクチュエータが同じ油圧ポンプにより駆動された場合の圧力の干渉が生じることを少なくするためである。すなわち、バケットシリンダ６０、ブームシリンダ５６、スイングシリンダ４６、及び左側走行用モータ３４ａは同時使用される頻度が少ない。また、アームシリンダ５８、ブレードシリンダ３８、及び右側走行用モータ３４ｂは同時使用される頻度が少ない。一方、旋回モータ１６は、アームシリンダ５８等の他のアクチュエータと同時に使用される頻度が高く、この場合の圧力干渉を少なくして、このアクチュエータ及び旋回モータ１６を高い速度で作動させる必要があるとともに、円滑な動作が損なわれることを防止する必要がある。この目的のため、上記のように増速機構８０を用いて、第２油圧ポンプ８２の吐出量が、第１油圧ポンプ７４の吐出量よりも多くなるようにしている。また、この構成により、旋回モータ１６のみを専用に駆動させるための別のポンプを設ける必要がなくなる。
【００３０】
図４は、本実施の形態のポンプユニットの基本構成を示す図である。ポンプユニット２４は、第１可変容量ポンプである第１油圧ポンプ７４と、第１油圧ポンプ７４の容量を変化させるための可動斜板９０と、第１斜板操作部であり第１サーボピストンユニットである第１サーボ機構９２と、第１サーボ機構９２に対し動力の伝達可能に接続される第１バランスピストン機構９４とを含む。
【００３１】
また、ポンプユニット２４は、第２可変容量ポンプである第２油圧ポンプ８２と、第２油圧ポンプ８２の容量を変化させるための可動斜板９０と、第２斜板操作部であり第２サーボピストンユニットである第２サーボ機構９６と、第２サーボ機構９６に対し動力の伝達可能に接続される第２バランスピストン機構９８とを含む。
【００３２】
各サーボ機構９２，９６は、後述するポンプケース１０８（図５、６、８参照）の本体の内壁に形成されるシリンダの内側に軸方向の摺動可能に設けられるサーボピストン１００と、サーボピストン１００の内側に相対的に軸方向の摺動可能に設けられる方向切り換え弁を構成するスプール１０２とを含む。スプール１０２とサーボピストン１００との間に、スプール１０２を軸方向の一方向へ付勢する付勢部材であるバネ１０４を設けている。サーボピストン１００に、可動斜板９０に連結した操作ピン１０６を係合させ、サーボピストン１００の移動により可動斜板９０の傾転角度の変更を可能としている。
【００３３】
スプール１０２が一方向に移動すると、サーボピストン１００片側の受圧室から作動油がポンプケース１０８（図５）内の油溜め１１０に排出されるとともに、ギヤポンプ７２から圧力ＰPLで吐出され、圧力Ｐｃｈに調整された作動油がサーボピストン１００他側の受圧室に導入される。このため、サーボピストン１００は、他側の受圧室内の圧力により押圧され、スプール１０２に追従して一方向に移動する。逆に、スプール１０２が他方向に移動すると、サーボピストン１００他側の受圧室から作動油が油溜め１１０に排出されるとともに、ギヤポンプ７２から圧力Ｐｃｈで調整された作動油がサーボピストン１００片側の受圧室に導入される。このため、サーボピストン１００は、スプール１０２に追従して他方向に移動する。
【００３４】
また、各バランスピストン機構９４，９８は、後述するピストンケース１８０（図６，８参照）内に軸方向の摺動可能に設けられたピストン本体１１２を含む。また、各ピストン本体１１２の軸方向一端側の小径部に対向する部分に、対応する油圧ポンプ７４，８２の吐出圧である、各方向制御弁２６ａ，２６ｂ（図３）の通過前の一次側圧力ＰP1（＝Ｐ１），ＰP2（＝Ｐ２）を導入している。また、各ピストン本体１１２の軸方向一端側の大径部に対向する部分に、ギヤポンプ７２の吐出側に接続され、電気信号の入力により減圧量を調節可能な可変減圧弁１１４から、調節された圧力ＰCON1、ＰCON2を導入可能としている。
【００３５】
また、各ピストン本体１１２の軸方向他端側の小径部に対向する部分に、各方向制御弁２６ａ，２６ｂ（図３）の通過後の二次側圧力、すなわち負荷側圧力（負荷圧）のうち、最高負荷圧ＰL1，ＰL2を導入している。例えば、複数のシャトル弁を含む回路部により、最高負荷圧を各バランスピストン機構９４，９８に導入可能とする。また、ピストン本体１１２の軸方向他端側の大径部に対向する部分に、ギヤポンプ７２から圧力ＰPLで吐出され、固定減圧弁１１６で所望圧に調整された圧力ΔＰLSを導入している。固定減圧弁１１６は、減圧量を予め設定した状態で一定に維持、すなわち固定されている。
【００３６】
そして、各バランスピストン機構９４，９８により、対応する方向制御弁２６ａ，２６ｂの通過前の一次側圧力ＰP1，ＰP2と最高負荷圧ＰL1，ＰL2との差圧である、ロードセンシング差圧（ＬＳ差圧）が予め設定した所望圧となるように、対応する油圧ポンプ７４，８２の可動斜板９０のポンプ軸に対する傾きである、傾転角度を制御している。すなわち、ロードセンシング差圧の変化に応じて、対応するバランスピストン機構９４，９８によりサーボ機構９２，９６を操作し、対応する油圧ポンプ７４，８２の可動斜板９０の傾転角度を変化させている。これについては、以下で詳しく説明する。
【００３７】
図３に戻って、各油圧ポンプ７４，８２は、初期位置において、可動斜板９０（図４）をポンプ軸に対し直交する平面に対しわずかに（例えば２度程度）傾けた状態が維持されるようにしてスタンバイしている。このため、エンジン２２駆動時には、対応するすべてのシリンダ等のアクチュエータを作動させず、対応する方向制御弁２６ａ，２６ｂ及び走行切換弁８８が中立位置で閉鎖状態（クローズ）にある場合でも、わずかに油圧ポンプ７４，８２から作動油が吐出される。これに伴って、油圧ポンプ７４，８２吐出側の油路にアンロード弁１１８をそれぞれ設けて、対応するすべての方向制御弁２６ａ（または２６ｂ）及び走行切換弁８８が中立位置にある場合に、アンロード弁１１８を開放して油タンク６８に作動油が排出されるようにしている。なお、このアンロード弁１１８は、方向制御弁２６ａ，２６ｂを作用位置にしたときにその出力油圧を切換信号として閉鎖側に導入して、油タンク６８への作動油排出を停止させるべく構成されている。
【００３８】
次に、図５から図１４を用いて、ポンプユニット２４の基本構成を説明する。ポンプユニット２４は、上記の図４に示した回路構成を有する。以下の説明では、図１から図４に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して説明する。
【００３９】
図５は、ポンプユニット２４の横断断面図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面図であり、図７は、図６からポートブロックを取り出して、図６の左側から右側に見た図である。図８は、図６のＢ−Ｂ断面図であり、図９は、一部を省略して示す図６のＣ−Ｃ断面図である。図１０は、図６の左側から右側に見た図であり、図１１は、図６の上側から下側に見た図である。図１２は、図６のＤ−Ｄ断面図であり、図１３は、図６のＥ−Ｅ断面図である。図１４は、回転角度検出用レバーの取付状態を示す、図１１から回転角度センサ及びセンサ支持部材を省略した状態を示す図である。
【００４０】
図５に示すように、ポンプユニット２４は、２のアキシャルピストン型の可変容量ポンプを有するもので、ポンプケース１０８と、ポンプケース１０８に収容するそれぞれ可変容量ポンプである、第１油圧ポンプ７４及び第２油圧ポンプ８２と、第１ポンプ軸１２０及び第２ポンプ軸１２２と、２の可動斜板９０とを備える。また、図８に示すように、ポンプユニット２４は、第１サーボ機構９２及び第２サーボ機構９６と、第１バランスピストン機構９４及び第２バランスピストン機構９８と、ギヤポンプ７２（図５）とを備える。
【００４１】
図５に示すように、ポンプケース１０８は、一端（図５の右端）に開口部を有するケース本体１２４と、ケース本体１２４の開口部を塞ぐとともに第１油圧ポンプ７４及び第２油圧ポンプ８２に対する油給排を行うポートを形成したブロックである、ポートブロック１２６と、ポートブロック１２６のケース本体１２４と反対側に結合してフライホイールを包み込むラッパ（ホルン）形状のフライホイールハウジングを備えたギヤケース１２８と、ピストンケース１８０(図６、図８等)とを含む。図６、図７に示すように、ポートブロック１２６の上面及び下面に、後述するキドニーポートに通じる複数のポートＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を開口させている。また、図５に示すように、ケース本体１２４及びポートブロック１２６に第１ポンプ軸１２０及び第２ポンプ軸１２２の両端部を軸受により両持ち支持状態で、回転可能に支持している。図１０に示すように、ギヤケース１２８のフライホイールハウジングにおいては、エンジン側端部の外周部周方向複数個所に孔部１３０を形成しており、各孔部１３０に挿通したボルト（図示せず）により、エンジン２２（図２）のマウンティング・フランジに結合可能としている。なお、ギヤケース１２８とフライホイールハウジングとは本実施の形態においては一体的に形成したが、両部材を分離自在に結合したものであっても構わない。
【００４２】
また、図５に示すように、ギヤケース１２８に、エンジン２２の出力軸に連結可能とする入力軸１３２を軸受により回転可能に支持してフライホイールハウジングの径方向略中央に位置させている。第１ポンプ軸１２０及び入力軸１３２は、同軸上に配置し、増速機構８０を構成する大径歯車７６の中心筒軸の内側にそれぞれスプライン係合させている。このため、第１ポンプ軸１２０及び入力軸１３２は、大径歯車７６を介して、互いに同期した回転を可能に結合される。
【００４３】
また、増速機構８０を構成する小径歯車７８の中心筒軸の内側に第２ポンプ軸１２２をスプライン係合させ、大径歯車７６及び小径歯車７８を噛合させている。このため、第２油圧ポンプ８２は、第１油圧ポンプ７４に対し増速機構８０のギヤ比により増速される。各歯車７６，７８の中心筒軸の両端部は、ポートブロック１２６及びギヤケース１２８に、それぞれ軸受により回転可能に支持されている。このように、２以上のポンプ７４，８２を同時駆動するポンプユニット２４において、増速機構８０等の複数の歯車７６，７８を、それぞれポンプケース１０８に対し両持ち支持するともに、各ポンプ軸１２０，１２２をそれぞれポンプケース１０８に対し両持ち支持し、対応するポンプ軸１２０，１２２及び歯車７６，７８同士を連結する構成を採用できる。このため、ポンプ軸１２０，１２２及び歯車７６，７８の強度及び耐久性の向上を図れ、油圧ポンプ７４，８２のメンテナンス作業が容易になる。
【００４４】
ポンプケース１０８内側にポンプ側空間である油溜め１１０を設けるとともに、増速機構８０を配置したギヤケース１２８内側に歯車側空間１３４を設けて、油溜め１１０及び歯車側空間１３４を互いに独立させている。このように、２以上のポンプ７４，８２を同時駆動するポンプユニット２４において、各ポンプ７４，８２に連動する歯車７６，７８を収容する部屋である歯車側空間１３４と、各ポンプ７４，８２を収容する部屋であるポンプ側空間とを、互いに油の流通不能に独立させる構成を採用できる。このため、各ポンプ７４，８２を駆動する動力の損失低減を図れる。油溜め１１０に油を充填させる一方、歯車側空間１３４に封入する油の量は少なくしている。例えば、図５で歯車側空間１３４に封入する油は、各歯車７６，７８の下端部が浸る程度としている。
【００４５】
また、図６、図９に示すように、ギヤケース１２８の歯車側空間１３４に面する支持壁内にはその軸受支持凹部１２８ａを上下に貫く油孔１３６を形成している。各油孔１３６において、ギヤケース１２８の外面に開口する上下端部は、着脱可能なプラグ１３８により塞いでいる。各油孔１３６は、各歯車７６，７８の上下位置歯先周辺部と対向するように形成した横穴１３６ａを介して歯車側空間１３４に通じさせている。このため、上側のプラグ１３８を取り外した状態で、各油孔１３６及び横穴１３６ａを通じて歯車側空間１３４に対する油の給排が可能となる。
【００４６】
図５に示すように、エンジン２２（図２）に連結するための入力軸１３２に、第１ポンプ軸１２０の一端面（図５の右端面）側に開口する軸方向孔１４０と、軸方向孔１４０に連通する、放射状に形成した径方向孔１４２とを設けている。径方向孔１４２の外端部は、軸受支持凹部１２８ａに開口させている。このため、図９に示すように、歯車側空間１３４内の油は各歯車７６，７８が回転したときにギヤポンプの作用で横穴１３６ａから油孔１３６を通じて軸受支持凹部１２８ａに到達し、入力軸１３２の各孔１４０，１４２を通じて、図５に示す、第１ポンプ軸１２０の一端部外周面と大径歯車７６内周面との間のスプライン部に供給することが可能となる。このため、スプライン部の耐久性をより有効に向上できる。なお、第２ポンプ軸１２２の小径歯車７８側の一端面（図５の右端面）も同様に軸受支持凹部１２８ａに開いているため、横穴１３６ａと油孔１３６とを経て軸受支持凹部１２８ａ内に放出される油によって、第２ポンプ軸１２２の一端部外周面と小径歯車７８内周面との間のスプライン部に十分に潤滑を施すことが可能となる。
【００４７】
次に、各油圧ポンプ７４，８２を説明する。各油圧ポンプ７４，８２は、ポンプ軸１２０，１２２にスプライン係合させることによりポンプ軸１２０，１２２と一体的に回転可能としたシリンダブロック１５４と、シリンダブロック１５４のシリンダに往復動可能に収容された複数のピストン１５６と、シリンダブロック１５４の内周面とポンプ軸１２０，１２２の外周面との間に設けたバネとを備える。バネは、ピンを介して、外周面が球面状のワッシャにより、各ピストン１５６の一端に支持したシューを可動斜板９０側に押圧する機能を有する。
【００４８】
また、各油圧ポンプ７４，８２は、ポートブロック１２６の片面側(図５の左側)に面方向の位置ずれを防止するように支持した弁板１４４を備える。弁板１４４は、上下方向の両側でそれぞれポンプ軸１２０，１２２と平行方向に貫通した、それぞれ略円弧形の吸入ポート及び吐出ポートを有する。吸入ポートは、図７に示す車両搭載状態でポートブロック１２６の下側に形成した吸入油路Ｕ１，Ｕ２に通じさせ、吐出ポートは、図７に示すポートブロック１２６に上側に形成した吐出油路Ｕ３，Ｕ４に通じさせている。各油路Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の一端には、ポートブロック１２６の片面（図７の表面）に開口するキドニーポートが設けられており、それぞれ弁板１４４の吸入ポートまたは吐出ポートに通じさせている。ポートブロック１２６の下面及び上面の幅方向（図７の左右方向）両側に、それぞれ第１油圧ポンプ７４（図５）用または第２油圧ポンプ８２（図５）用である、入口ポートＴ１，Ｔ２と出口ポートＴ３，Ｔ４とを、それぞれ開口させている。このような構成では、ポンプユニット２４（図６）に対し、下側から作動油が吸入され、上側から作動油が排出される。このように、２以上のポンプ７４，８２を同時駆動するポンプユニット２４において、出口ポートＴ３，Ｔ４を上向きに配置するように、作業車両に取り付けて使用するので、ポンプユニット２４に対するバルブ配管の取付作業が容易に行える。
【００４９】
また、各入口ポートＴ１，Ｔ２に油を供給するために、図１０に示すように、ポンプユニット２４に供給配管１４６を接続可能としている。供給配管１４６のポンプユニット２４接続側とは反対側の端部は、外部の油タンク６８（図２）に接続される。また、供給配管１４６は、ポンプユニット２４接続側で、本体部１４８と、本体部１４８の直径よりも小さくなった小径部１５０とに分岐させている。本体部１４８は、少なくともポンプユニット２４接続側で略直線状に設けられている。小径部１５０の上端部は、第１油圧ポンプ７４側の入口ポートＴ１に接続され、本体部１４８の上端部は、第２油圧ポンプ８２側の入口ポートＴ２に接続されている。このように直径が大きい配管を第２油圧ポンプ８２側に接続し、直径が小さい配管を第１油圧ポンプ７４側に接続しているのは、増速機構８０（図５）により、第２油圧ポンプ８２の回転が第１油圧ポンプ７４よりも増速され、第２油圧ポンプ８２で第１油圧ポンプ７４よりも単位時間当たりの吐出容量が大きくなり、必要な吸い込み油量に対応するようにするためである。なお、供給配管として、このように分岐型の構成を用いず、各入口ポートＴ１，Ｔ２に、互いに独立した内径寸法の異なる２の供給配管を接続することもできる。
【００５０】
このように、２以上の吐出容量が異なるポンプ７４，８２を同時駆動するポンプユニット２４において、吐出容量が大きい油圧ポンプ８２の供給配管である本体部１４８は略直線状に設けられ、本体部１４８から、吐出容量が小さい油圧ポンプ７４の供給配管である小径部１５０を分岐させる構成を採用できる。このため、吐出容量大の油圧ポンプ８２での吸い込み流量が、吐出容量小の油圧ポンプ７４よりも大きくなるのにもかかわらず、供給配管１４６内でキャビテーションが発生するのを有効に防止できる。
【００５１】
また、図６、図７に示すように、吸入油路Ｕ１，Ｕ２のポートブロック１２６の弁板１４４側に開口する弓形開口部であるキドニーポートの中間部に、弁板１４４の下側に外れる位置まで伸ばした延長部１５２を設けている。延長部１５２の下端部は、ケース本体１２４の一端開口を通じて、油溜め１１０に通じさせる。このため、各油圧ポンプ７４，８２等のケース本体１２４内の要素から油が漏れ出して油溜め１１０に溜まるとしても延長部１５２を通じて、弁板１４４の吸入ポートから直ぐ吸入されるようにしている。このように、２以上のポンプ７４，８２を同時駆動するポンプユニット２４において、複数のポンプ７４，８２から漏れ出た油が溜まるポンプケース１０８内に、各油圧ポンプ７４，８２の吸入ポートを連通させた構成を採用できる。このため、ポンプケース１０８内の余剰油を配管等を介してリザーバタンクに戻す必要がなくなり、配管を省略または少なくでき、部品点数の削減によるコスト低減を図れる。
【００５２】
また、ケース本体１２４の外面に、外接式ギヤポンプ７２のケース１５８を固定し、ギヤポンプ７２のギヤポンプ軸を、ポンプケース１０８の内側で第１ポンプ軸１２０と結合固定している。また、ギヤポンプ軸に、駆動歯車（またはインナーロータ）を固定している。ギヤポンプ７２は、駆動歯車に従動歯車を噛合させるか、または、アウターロータをインナーロータに対し偏心させつつ回転させるトロコイドポンプ等とすることができる。なお、図示は省略するが、ギヤポンプ７２のケース１５８の外面からギヤポンプ軸を突出させ、その突出させた部分に、他の装置に連結するための動力伝達部を設けることもできる。例えば、動力伝達部は、ギヤポンプ軸の端部に雄スプライン部または雌スプライン部を形成することにより構成できる。例えば、この動力伝達部に図示しない冷却ファンの回転軸を、スプライン結合することができる。
【００５３】
また、図５、図６、図８に示すように、各可動斜板９０は、斜板操作部である対応するサーボ機構９２，９６により傾転角度を変更可能としている。各可動斜板９０は、各ピストン１５６と反対側面である、断面円弧形の凸状面部１６０と、上側に向く上面部１６２とを有する。ケース本体１２４に固定の部材に凸状面部１６０と合致する断面円弧形の凹状面部を設けており、凹状面部に沿って凸状面部１６０を摺動可能としている。図８に示すように、上面部１６２に上下方向に操作ピン１０６を結合しており、操作ピン１０６を、サーボ機構９２，９６を構成するサーボピストン１００に係合させている。
【００５４】
各サーボ機構９２，９６は、各ポンプ軸１２０，１２２に対し直交する方向に対し平行なサーボシリンダであるシリンダ１６４内に軸方向の摺動可能に設けられた中空状のサーボピストン１００と、サーボピストン１００の内側に軸方向の摺動可能に設けられた方向切換弁である、スプール１０２と、スプール１０２にサーボピストン１００に対し軸方向の一方向へ付勢する付勢部材であるバネ１０４とを備える。各サーボピストン１００は、その外表面に、対応する可動斜板９０に結合された操作ピン１０６と係合する係止部である係止溝１６６と、複数の内部油路とを含む。係止溝１６６は、シリンダ１６４の軸方向と直交する方向に設けられている。
【００５５】
図１５は、ポンプユニット２４において、サーボ機構９２（９６）を駆動するバランスピストン機構９４（９８）の作動を説明するための図である。図１５に示すように、サーボピストン１００に、第１油路１６８、第２油路１７０及び第３油路１７２を設けている。第１油路１６８は、ギヤポンプ７２の吐出口に接続された油路に接続されるもので、所定の調整圧をピストン１００外周面側からピストン１００内周面側に導入する機能を有する。また、第２油路１７０は、ピストン１００の内周面において、第１油路１６８のピストン１００側開口端に対し、ピストン１００の軸方向一側（図１５の左側）にずれた位置に一端を開口させ、ピストン１００の軸方向他端面（図１５の右端面）に他端を開口させている。また、第３油路１７２は、ピストン１００の内周面において、第１油路１６８のピストン１００側開口端に対し、ピストンの軸方向他側（図１５の右側）にずれた位置に一端を開口させ、ピストン１００の軸方向一端面（図１５の左端面）に他端を開口させている。
【００５６】
スプール１０２は、外周面に設けられ、第１油路１６８のピストン１００内周面側開口端と、第２油路１７０または第３油路１７２の一端開口とに同時対向可能とする円環状の溝部１７４を含む。溝部１７４は、第１油路１６８及び第２油路１７０を連通させる状態と、第１油路１６８及び第３油路１７２を連通させる状態とを切り換える機能を有する。また、サーボ機構９２，９６は、対応するバランスピストン機構９４，９８を構成するピストン本体１１２とスプール１０２との間に設けられ、スプール１０２をピストン本体１１２の軸方向の移動に同期させて移動させる中間係止部材であるアーム部材１７６を備える。
【００５７】
また、スプール１０２は内側に油路２３８を設けており、油路２３８は、図６のケース本体１２４内の油溜め１１０に常に連通させている。油路２３８は、第１油路１６８及び第２油路１７０が溝部１７４を介して連通した状態で、第３油路１７２と連通し、第１油路１６８及び第３油路１７２が溝部１７４を介して連通した状態で、第２油路１７０と連通する。
【００５８】
図８に示すように、各サーボ機構９２，９６は、ケース本体１２４の上部の内部空間に収容しており、それぞれの内部空間の上部にアーム部材１７６の上端部を突出させるための開口部１７８を設けている。また、ケース本体１２４の上側にピストンケース１８０を、締結部材であるボルトにより結合固定している。そしてピストンケース１８０に、各サーボ機構９２，９６にそれぞれ対向する第１バランスピストン機構９４及び第２バランスピストン機構９８を収容している。各バランスピストン機構９４，９８は、対応するサーボ機構９２，９６のスプール１０２に対し、同期した移動を可能に接続され、バランスシリンダであるシリンダ１８２と、シリンダ１８２内での軸方向摺動可能に設けられたピストン本体１１２とを含む。各サーボ機構９２，９６のスプール１０２と、対応するピストン本体１１２との間にアーム部材１７６を設けている。
【００５９】
図６に示すように、アーム部材１７６は、上下方向の同軸上に設けた上軸１８４及び下軸１８６と、両軸１８４，１８６の間に結合したフランジ１８８と、フランジ１８８の先端部上面に上下方向に立設した支持軸１９０とを含む。図８に示すように、上軸１８４は、ピストン本体１１２の中間部全周に設けた係止溝１９２に係合させ、下軸１８６は、スプール１０２の中間部全周に設けた係止溝１９４に係合させている。この構成により、サーボ機構９２，９６のスプール１０２は、対応するバランスピストン機構９４，９８のピストン本体１１２の軸方向の移動に同期した移動を可能としている。
【００６０】
また、各バランスピストン機構９４，９８は、シリンダ１８２の軸方向一端側に設けられた第一受圧室１９６及び第四受圧室１９８と、シリンダ１８２の軸方向他端側に設けられた第二受圧室２００及び第三受圧室２０２とを含む。第一受圧室１９６には、可変容量ポンプである第１、第２各油圧ポンプ７４，８２の吐出圧であって、アクチュエータ切換弁である方向制御弁２６ａ，２６ｂ（図３）の通過前の一次側の作動油圧力ＰPが導入され、第二受圧室２００には、方向制御弁２６ａ，２６ｂを通過後の最高負荷圧ＰL（以下、単に「負荷圧ＰL」という。）が導入される。また、第三受圧室２０２には、設定ロードセンシング圧ΔＰLSが導入される。設定ロードセンシング圧ΔＰLSは、方向制御弁２６ａ，２６ｂの作用位置での定常状態で、方向制御弁２６ａ，２６ｂの通過前後に生じる作動流体差圧に相当し、予め設定される設定圧力である。図１５に示すように、ギヤポンプ７２の吐出圧ＰPLを調整して得られた圧力Ｐｃｈを固定減圧弁１１６により所望値に減圧して、設定ロードセンシング圧ΔＰLSが得られるようにしている。
【００６１】
また、図８に示すように、ピストンケース１８０の上面で、２のバランスピストン機構９４，９８同士の間の幅方向中間部の上側と対向する位置に、弁ケース２０４を固定している。図１２に示すように、弁ケース２０４に、各バランスピストン機構９４，９８（図８）で共通の固定減圧弁１１６を設けている。固定減圧弁１１６は、シリンダと、シリンダに対し摺動可能に設けられた弁体２０６と、弁ケース２０４に固定のキャップ２０８と、キャップ２０８にねじ結合されたネジ軸２１０と、ネジ軸２１０により押圧される間座２１２と、弁体２０６と間座２１２との間に設けたバネ２１４とを備え、バネ２１４により弁体２０６を一方向に付勢している。弁ケース２０４の図示しない油路を通じてギヤポンプ７２（図１５）からの圧力Ｐｃｈが弁体２０６を配置した空間に導入されている。圧力Ｐｃｈは、バネ２１４の付勢力に応じて減圧され、油路を通じて各第三受圧室２０２（図８）に設定ロードセンシング圧ΔＰLSが導入されている。図１２に示すように、固定減圧弁１１６による減圧量は、ネジ軸２１０のキャップ２０８内側への進入量を調整してバネ２１４の付勢力を変更することにより調整可能である。
【００６２】
図１３に示すように、第四受圧室１９８は、対応する比例制御型の可変減圧弁１１４により、ギヤポンプ７２（図１５）の吐出圧が減圧された後の可変圧力を導入可能としている。すなわち、第四受圧室１９８は、任意に設定自在な可変圧力を導入される。通常時には、ギヤポンプ７２から第四受圧室１９８に導入される作動油を遮断することができる。各可変減圧弁１１４は、比例ソレノイド２１６と、比例ソレノイド２１６により減圧量を制御される減圧弁本体２１８とを有し、比例ソレノイド２１６には、例えばエンジン２２（図２）の負荷を表す信号が入力される。エンジン負荷が高い場合には、比例ソレノイド２１６は、減圧弁本体２１８に二次側の圧力ＰCONの減少量を低くし、圧力Ｐｃｈに近い圧力が第四受圧室１９８に導入されるように減圧量を規制する。また、比例ソレノイド２１６は、ピストンケース１８０の水平方向に向いた側面から突出する状態で固定されている。また、比例ソレノイド２１６に、指令信号を入力するためのケーブル２２０が接続されている。
【００６３】
このように、２以上の可変容量ポンプを同時駆動するポンプユニット２４において、作業車両に搭載する場合に、可動斜板９０のそれぞれに連動させるサーボ機構９２，９６は、ケース本体１２４の上部に設けられ、バランスピストン機構９４，９８を収容する部材であるピストンケース１８０は、サーボ機構９２，９６の上側に設けられている。このため、機器収容部２０（図１）に通例のごとく備えられたボンネットを開放することでメンテナンス作業を容易に行える。
【００６４】
また、図８に示すように、各可動斜板９０の傾転角度を検知するために、各可動斜板９０にそれぞれ対応する２のポテンショメータである回転角度センサ２２２を設けている。このために、ピストンケース１８０の上側で、各バランスピストン機構９４，９８の上側に対向する２個所位置に、センサ支持部材２２４を締結部材であるボルトにより結合固定している。各センサ支持部材２２４は、ピストンケース１８０と弁ケース２０４との上側に、それぞれ固定している。各センサ支持部材２２４の上側に回転角度センサ２２２を固定し、センサ軸２２６を上下方向に向けている。センサ軸２２６の下端部は、センサ支持部材２２４の下面から下側に突出させている。
【００６５】
一方、上記で説明したように、各サーボ機構９２，９６と、対応するバランスピストン機構９４，９８との間に係合させたアーム部材１７６は、支持軸１９０（図６）を有する。支持軸１９０は、ピストンケース１８０に上下方向に貫通した孔部を通じてピストンケース１８０の上側に突出させ、その突出させた部分に回転角度検出用レバーである、第１レバー２２８の中間部を結合している。また、第１レバー２２８の先端部にピンにより、回転角度検出用レバーである第２レバー２３０の一端部を揺動可能に支持している。第２レバー２３０の他端部は、センサ軸２２６の下端部に結合固定されている。このため、可動斜板９０の傾転角度が変化し、スプール１０２がサーボピストン１００に追従して移動すると、アーム部材１７６の上軸１８４及び下軸１８６が、図６の裏表方向に移動し、これに伴って、支持軸１９０がピストンケース１８０の孔部中心に回転し、第１、第２各レバー２２８，２３０がそれぞれ揺動するので、回転角度センサ２２２のセンサ軸２２６が回転する。したがって、回転角度センサ２２２により、可動斜板９０の傾転角度に対応する回転角度が検出可能となる。ピンにより連結した各レバー２２８，２３０と、回転角度センサ２２２とにより、回転角度検出ユニットを構成している。このように、２以上の可変容量ポンプを同時駆動するポンプユニット２４において、ポンプケース１０８またはポンプケース１０８に固定の部材に回転可能に支持された２以上の支持軸１９０を備え、各支持軸１９０は、対応する回転角度センサ２２２に連結されるとともに、対応する可動斜板９０の動きと連動する回転を検出可能とする構成を採用できる。
【００６６】
また、図１２、１４に示すように、各第１レバー２２８の第２レバー２３０（図６）結合側とは反対側の端部（図１２の左端部）に、水平方向に初期位置設定用のネジ軸２３２の端部を突き当てている。各ネジ軸２３２はストッパとして機能し、ピストンケース１８０の上面に固定の部材に立設した板部２３４に挿通させ、両側からナットを締め付けることで、板部２３４に対するネジ軸２３２の突出量を調整可能としている。このため、可動斜板９０（図５）の初期位置である初期の傾転角度を任意に設定でき、操作レバーやペダル等の操作子３２（図３）が中立位置にあってモータ等のアクチュエータ２３６（図１５参照）の非作動時でも各油圧ポンプ７４，８２からわずかに作動油が吐出されるようにスタンバイしている。
【００６７】
図１１に示す回転角度センサ２２２の検出値は、図示しないコントローラに入力される。コントローラは、可動斜板９０（図５）の傾転角度が予め設定した閾値以上に大きくなったと判定すると、比例ソレノイド２１６に、減圧弁本体２１８による減圧量を小さくするように制御するための指令信号を出力する。これにより、第四受圧室１９８（図１３）に大きな圧力が導入され、可動斜板９０の傾転角度が所望の範囲内に維持されるように規制される。
【００６８】
また、コントローラには、エンジン２２（図２）からエンジン回転数も入力され、エンジン２２の負荷が予め設定した閾値以上に高くなったと判定すると、比例ソレノイド２１６に、減圧弁本体２１８による減圧量を小さくするように制御するための指令信号を出力する。この場合、可動斜板９０の傾転角度を小さくし、エンジン２２の負荷が小さくなるように、可動斜板９０の傾転角度が規制される。
【００６９】
次に、図１５を用いて本実施の形態により得られる効果を説明する。なお、図１５は、ポンプ７２，７４に対するサーボ機構９２（または９６）、バランスピストン機構９４（または９８）、及びアクチュエータの接続関係を模式的に表したものである。また、モータのごときアクチュエータ２３６を１つ示しているが、これは説明の便宜上のためで、実際には、図３に示すようにギヤポンプ７２からはサーボ機構９２（または９６）及びバランスピストン機構９４（または９８）に対応するバケットシリンダ６０等のシリンダ、走行用モータ３４ａ等のモータ等の並列接続された複数のアクチュエータに、作動油が供給されるようにしている。また、以下の説明では、第１油圧ポンプ７４の可動斜板９０の傾転角度を制御する場合を代表して説明するが、第２油圧ポンプ８２の場合も同様である。図１５に示すように、可動斜板９０の傾転角度は、サーボ機構９２とバランスピストン機構９４と可変減圧弁１１４と固定減圧弁１１６とにより制御されている。
【００７０】
ギヤポンプ７２の吐出圧ＰPLから調整された圧力Ｐｃｈが、サーボピストン１００の第１油路１６８に導入されている。また、バランスピストン機構９４の第一受圧室１９６には、方向制御弁２６ａの通過前の一次側の作動油圧力ＰPが導入されている。また、第二受圧室２００には、各方向制御弁２６ａを通過後の二次側の負荷圧ＰLが導入されている。また、第三受圧室２０２には、圧力Ｐｃｈを固定減圧弁１１６により減圧して得られた設定ロードセンシング圧ΔＰLSが導入されている。また、ピストン本体１１２の両側に加わる圧力が以下の条件で釣り合うようにしている。
（一次側圧力ＰP）＝（設定ロードセンシング圧ΔＰLS）＋（負荷圧ＰL）
【００７１】
エンジン始動時に、可変減圧弁１１４による圧力ＰCONがゼロで、かつ、クローズドセンター型の方向制御弁２６ａが中立位置にある場合にポンプ７２，７４が駆動されると、図１５に示すように第一受圧室１９６には一次側圧力ＰP（アンロード圧）が作用し、第三受圧室２０２には設定ロードセンシング圧ΔＰLSが、それぞれ作用する。第二受圧室２００に作用する負荷圧ＰLはゼロであるため、ＰP＞ΔＰLS＋ＰLとなり、ピストン本体１１２が図示位置に移動する。ピストン本体１１２がこの位置にあるとき前述のアーム部材１７６（図８）、支持軸１９０、ネジ軸２３２（図１２）によるストッパによってそれ以上の図１５の紙面右方向への移動は阻止され、ピストン本体１１２と連係するサーボ機構９２のスプール１０２にサーボピストン１００が追従し、可動斜板９０は第１油圧ポンプ７４から吐出される油量を規定した最小値に維持するように傾転し待機する。
【００７２】
次に、方向制御弁２６ａを中立位置から外れた作用位置に保持する場合には第二受圧室２００への負荷圧力ＰLが生じるものの、方向制御弁２６ａの通過前後の差圧に変動がないので、ＰP＝ΔＰLS＋ＰLの関係が保たれてピストン本体１１２がその位置に維持され、第１油圧ポンプ７４から一定の油量が吐出される。これに対して、方向制御弁２６ａの中立位置から作用位置へ至る切換の過渡的な状態では、それまで堰き止められていた油がアクチュエータ２３６へ流れ始めた瞬間、一次側圧力ＰPは低くなり、負荷圧ＰLの値に近づく方向に方向制御弁２６ａの通過前後の差圧が変化する。よって、ＰP＜ΔＰLS＋ＰLの関係となる。よって、ピストン本体１１２に加わる図１５の紙面右方向への推力と左方向への推力とのバランスが崩れて、ピストン本体１１２が、「吐出量大方向」である、図１５の左方向へ移動する。これに伴って、サーボ機構９２のスプール１０２及びサーボピストン１００が図１５の左方向へ移動する。そして、可動斜板９０の傾転角度が大きくなり、第１油圧ポンプ７４の吐出油量が増える。
【００７３】
その後、第１油圧ポンプ７４の吐出油量が上昇し、時間経過とともに前記の可変絞り弁の通過前後で差圧の変動が解消し、ＰP＝ΔＰLS＋ＰLの関係が成立した時点で、ピストン本体１１２の図１５の紙面右方向への推力が左方向への推力とバランスしてピストン本体１１２の左方向への移動は停止する。この場合、サーボ機構９２を介して可動斜板９０の傾転角度がその位置に維持され、第１油圧ポンプ７４の吐出油量が一定に維持され、所望のアクチュエータ作動油量が得られる。切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂを中立位置にすればアンロード弁１１８が開放作動しピストン本体１１２が図１５の位置に戻る。
【００７４】
このように、本実施の形態によれば、ロードセンシングにより、アクチュエータの作業負荷圧に応じて油圧ポンプ７４，８２の吐出油量を制御できるので、負荷に必要な油圧動力に対する流量を油圧ポンプ７４，８２から吐出させつつ、油圧ポンプ７４，８２から吐出される余剰流量の削減を図れる。このため、消費エネルギの低減を図れる。また、上記の特許文献３に記載された構成の場合と異なり、ポンプ吐出容量の制御を、バランスピストン機構９４，９８を構成する受圧室１９６，１９８，２００，２０２の圧力変化のみにより行え、ロードセンシング弁に対応するレギュレータバルブのパイロット室側に設けたスプリングの伸張量にポンプの制御圧が影響されるという不都合が生じることがない。このため、アクチュエータの制御をより安定して行える。
【００７５】
さらに、斜板操作部である、サーボ機構を設けた従来品のポンプユニットの多くの部品の共通化を図れる。例えば、本実施の形態では、サーボ機構を備えるが、ロードセンシング機能を持たないポンプユニットに対して、多くの部品を使用して、本実施の形態のポンプユニット２４を構成できる。このため、従来品にロードセンシング機能を持たせる構成をオプションとして装着してポンプユニット２４を構成することができ、その場合に、油圧ポンプ７４，８２側の部品に大幅な変更を加えることがなく、コスト低減を図りやすい。この結果、ポンプユニット２４によれば、サーボ機構を備えるが、ロードセンシング機能を持たないポンプユニットに対し、多くの部品を共通化できる構造で、消費エネルギの低減を安定して図れるとともに、油圧ポンプ７４，８２の吐出量をより安定して制御できる。
【００７６】
また、バランスピストン機構９４，９８は、さらにピストン本体１１２の軸方向一端側で前記第一受圧室１９６に隣接して設けられた第四受圧室１９８を含み、第四受圧室１９８には、可変減圧弁１１４によって任意に設定自在な可変圧力を導入する。これにより第四受圧室１９８からの推力は第一受圧室１９６からの推力に加担されピストン本体１１２の図１５の紙面右方向への移動を強め、前記第二、第三受圧室２００，２０２からの図１５の紙面左方向への推力の抵抗となる。このため、例えば、本実施の形態のように、切換用パイロット弁２８ａ，２８ｂが作用位置に操作され油圧ポンプ７４，８２が所望の油量を吐出しているときに、ポンプユニット２４を駆動するエンジン２２の負荷が所定値に達したり可動斜板９０が所定の傾転角度に達した場合など、ポンプ吐出油量をそれ以上に増やす必要がない、或いは、油量を現状から低減させる必要が生じたときには、それぞれ外部信号に応じて可変減圧弁１１４の二次側可変圧力であり、ギヤポンプ７２からの吐出後で可変減圧弁１１４通過後の比例弁二次側圧力ＰCON（０≦Ｐｃｏｎ≦Ｐｃｈ）を制御する。このため、油圧ポンプ７４，８２の最大吐出量設定や、エンジン２２負荷制御に有効に利用できる。したがって、ポンプユニット２４を使用する装置の高性能化を有効に図れる。
【００７７】
また、可動斜板９０の操作部として上記のようなサーボ機構９２，９６を設けているので、バランスピストン機構９４，９８がこのサーボピストン１００を駆動する。このため可動斜板９０の操作力を低減できるとともに、可動斜板９０の傾転角度をより安定して制御できる。なお、可動斜板９０の操作部である、サーボピストンユニットは、上記のようなサーボ機構９２，９６に限定するものではなく、油圧を用いて駆動されるサーボピストンユニットであれば、種々の構造を採用できる。例えば、サーボピストンユニットとして、各ポンプ軸１２０，１２２と平行なシリンダを設け、シリンダに軸方向の摺動可能にサーボピストンをポンプケースに設け、このサーボピストンと可動斜板９０とを操作ピンを介して連結し、サーボピストンを軸方向に変位させることにより可動斜板９０の傾転角度を変更可能とする構成を採用することもできる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、ポンプユニット２４は、エンジン２２側より順に、ギヤケース１２８、ポートブロック１２６、ケース本体１２４が配置されるように、互いにボルト等により結合されている。ただし、その配置順は、自由に変更することができる。また、ギヤケース１２８は、エンジンマウンティングフランジと呼ばれるエンジン２２結合用フランジを分離可能に結合させることもできる。この場合、エンジン２２の種類に応じて、エンジン結合用フランジのみを交換することで、部品を大きく変更することなく、種々のエンジン２２に取り付けることが可能となる。
【００７９】
また、図示は省略するが、本実施の形態において、サーボ機構９２，９６を構成するシリンダ１６４を有するポンプケース１０８のカバー１０８ａ（図８）に、内外を貫通させる孔を形成し、この貫通孔は油圧ポンプ７４，８２の正常稼動時には油密的に封鎖しておき、バランスピストン機構９４，９８の故障時に、緊急的に貫通孔にボルトを進退自在に装着するようにしてもよい。ボルトの先端部を、サーボピストン１００の軸方向端面に刻設したネジ孔に螺着させるとカバー１０８ａ方向に引き出すことができる。したがって可動斜板９０の傾転角度が大きくなるように、サーボピストン１００を手動で移動可能とすることもできる。このように、２以上の可変容量ポンプを同時駆動するポンプユニット２４において、可動斜板９０の動きと連動するサーボピストン１００のそれぞれを、バランスピストン機構９４，９８で操作可能とする構成において、サーボピストン１００を手動でポンプ作用方向に移動可能とし、その状態を維持するボルト等の操作手段を設ける構成を採用することもできる。この構成を採用することで、バランスピストン機構９４，９８を含む装置が故障した場合でも、走行用モータ３４ａ，３４ｂ等のアクチュエータを作動させることができ、掘削作業機１０等の作業車両を、修理工場まで自走可能になる等、フェイルセーフを実現できる。なお、図１５に示す例では、切換用パイロット弁２８ａ（２８ｂ）の作動圧設定用のリリーフ弁２４３を設けているが、このリリーフ弁２４３は場合により省略することもできる。
【００８０】
本実施形態のポンプユニット２４の基本構成は、上記で説明したとおりであるが、本実施形態の場合、さらに、消費エネルギの低減をより有効に図るとともに、各油圧ポンプ７４，８２を駆動する駆動源であるエンジン２２(図２、図３)の負荷の増大防止を応答性よく図るために、後述する特別な構成を採用している。まず、この特別な構成を考え付いた理由を、上記の図１５等に示した基本構成の図を用いて説明する。上述したように、基本構成では、コントローラにはエンジン回転数が入力され、コントローラは、エンジン２２の負荷が閾値以上に高くなったと判定すると、可変減圧弁１１４の比例ソレノイドに指令信号を出力する等により、可動斜板９０の傾転角度を小さくし、エンジン２２の負荷が小さくなるように制御している。ただし、エンジン回転数の検出等を行うので負荷制御が必要な場合に制御の応答遅れが生じる可能性がある。すなわち、応答性よくエンジン２２の負荷の増大防止を図る面から改良の余地がある。負荷が高いとポンプユニットの消費エネルギが増大し、ポンプユニット２４を駆動するエンジン２２の燃費が悪化する可能性がある。これに対して、本発明者は、下記のように、バランスピストン機構９４，９８のピストン本体１１２に対向配置される制御ピストンを有するピストン移動規制機構を設けることで、これらの課題の解決を図ることを考えた。
【００８１】
図１６は、本実施形態のポンプユニットの具体的構成において、図１３に対応する図である。図１７は、図１６の具体的構成において、１つの可変容量ポンプに対するサーボ機構、バランスピストン機構、及びアクチュエータの接続関係を模式的に表した図である。図１８は、図１７の部分拡大図である。図１６に示すように、本実施形態では、図１３の基本構成に対して、ポンプケース１０８を構成するピストンケース１８０において、図１６の左右方向両側に、対応する可動斜板９０(図１７)の斜板角の増大を規制する２つのピストン移動規制機構２４４が取り付けられている。なお、図１６〜１８では、上記の図１〜１５に示した基本構成と同一または対応する要素に同一の符号を付して、以下、重複する図示及び説明は省略もしくは簡略化する。
【００８２】
各ピストン移動規制機構２４４は互いに同一の構成を左右対称に配置しただけであるので、代表して図１６の右側のピストン移動規制機構２４４について、図１７、図１８を用いて説明する。ピストン移動規制機構２４４は、ピストンケース１８０のシリンダ１８２の外端開口部にねじ結合部により固定された固定部材である外側シリンダ部材２４６と、外側シリンダ部材２４６の内側に設けられた規制シリンダである外側シリンダ２４８(図１８)の外端開口部にねじ結合により固定された接続部材である圧力導入部材２５０と、ドレン用回転部材２５２と、ロックナット２５４とを含む。なお、図１３に示す構成では、ピストンケース１８０の両側面に、それぞれの側面から内部にピストン本体１１２を組み込んだ後、封止するとともに第１受圧室１９６を形成するために、取り付け部品１９６ａが螺着されている。これに対して、図１６〜１８に示す構成では、ピストン移動規制機構２４４を、このようにピストン本体１１２に対し着脱可能な取り付け部品１９６ａに仕組むことで、図１３の構成に対するオプション装備を可能としている。また、図１８に詳しく示すように、ピストン移動規制機構２４４は、外側シリンダ２４８の内側に設けられた制御ピストン２５６及び付勢部材である制御バネ２５８と、規制用圧力導入路２６０とを含む。
【００８３】
制御ピストン２５６は、円柱状の本体部２６２と、本体部２６２の一端部に同芯に連結された本体部２６２よりも小径の円柱状の軸部２６４と、本体部２６２の他端部に同芯に連結された本体部２６２よりも大径の円板状の頭部２６６とを含む。外側シリンダ２４８の内端部(図１８の左端部)にフローティングシール型のピストンガイド２６８が設けられている。ピストンガイド２６８の中心孔に制御ピストン２５６の軸部２６４ががたつきなく挿入されている。ピストンガイド２６８の外周部にシールリングが係止されており、シールリングが弾性変形することで制御ピストン２５６と外側シリンダ２４８との製造誤差や組み付け誤差を吸収するように構成されている。ピストンガイド２６８は、外側シリンダ２４８の軸方向中間部に設けられた壁部２７０の片面と外側シリンダ２４８に係止した係止リングとにより軸方向位置が規制されている。
【００８４】
制御ピストン２５６は、外側シリンダ２４８内に軸方向の摺動可能に設けられ、軸部２６４の一端部(図１８の左端部)を、バランスピストン機構９４（または９８）を構成するピストン本体１１２の軸方向一端面(図１８の右端面)に空間を介して対向させている。
【００８５】
また、制御バネ２５８は、外側シリンダ２４８の内部に設けられたバネ室２７２に収容されており、外側シリンダ２４８に設けられた壁部２７０の他面(図１８の右側面)と制御ピストン２５６の頭部２６６との間に設けられ、制御ピストン２５６をピストン本体１１２から離れる方向に付勢する。
【００８６】
また、圧力導入部材２５０は、外側シリンダ部材２４６に固定され、圧力導入部材２５０の一端部(図１８の左端部)を制御ピストン２５６の頭部２６６に対向させている。また、圧力導入部材２５０の内部に、軸方向両側面同士を連通させる貫通路２７４が形成され、貫通路２７４により、上記の規制用圧力導入路２６０が形成される。
【００８７】
また、ドレン用回転部材２５２は、スイベル型と呼ばれるもので、直方体状の外形を有し、内部に軸方向に貫通する断面円形の孔部が設けられている。ドレン用回転部材２５２は、外側シリンダ部材２４６の周囲に回転可能に設けられている。なお、ドレン用回転部材２５２と外側シリンダ部材２４６との間に軸受を設けることもできる。また、ドレン用回転部材２５２の回転方向一部に径方向に貫通する第１排出路２７６が設けられている。また、外側シリンダ部材２４６の外端部の外周面に形成されたねじ部にロックナット２５４をねじ結合し、ロックナット２５４をドレン用回転部材２５２に押し付けている。
【００８８】
外側シリンダ部材２４６は、外周面において、ドレン用回転部材２５２の第１排出路２７６と対向する部分に全周にわたって設けられた環状溝２７８と、周方向一部または複数個所に設けられ、環状溝２７８内とバネ室２７２とを通じさせる径方向の貫通孔である第２排出路２８０とを含む。第１排出路２７６と環状溝２７８と第２排出路２８０とによりバネ室排出路が形成されている。ドレン用回転部材２５２の第１排出路２７６の外端部に油タンク６８またはポンプケース１０８内の油溜まり部である油溜め１１０に通じる外部配管２８２の端部を接続可能としている。
【００８９】
そして、圧力導入部材２５０に形成され、規制用圧力導入路２６０を形成する貫通路２７４の外端部に第１油圧ポンプ７４(または第２油圧ポンプ８２)(図１７)の吐出側に接続された外部配管２８４の下流端部が接続され、第１油圧ポンプ７４(または第２油圧ポンプ８２)から貫通路２７４を通じて外側シリンダ２４８内に導入された圧力により制御ピストン２５６がピストン本体１１２側に押圧されるようにしている。すなわち、規制用圧力導入路２６０は、制御ピストン２５６が制御バネ２５８の付勢力に抗してピストン本体１１２に近づくように、第１油圧ポンプ７４（または第２油圧ポンプ８２）からの吐出後でアクチュエータ切換弁である方向制御弁２６ａ(または２６ｂ)(図１７)の通過前の一次側の作動油圧力ＰPを制御ピストン２５６の頭部２６６側に導入する機能を有する。
【００９０】
なお、図１６〜図１８のように、圧力導入部材２５０の貫通路２７４に、内部にオリフィスを有するオリフィス部材２８６を固定し、貫通路２７４を通じて制御ピストン２５６の頭部２６６に導入される圧力の急激な変動を抑制することもできる。また、ピストンケース１８０のシリンダ１８２の内側に、ピストン本体１１２の制御ピストン２５６側の小径部を軸方向の摺動を可能に嵌合させる内側筒部材２８８が固定されている。内側筒部材２８８の周方向一部または複数個所に形成された径方向通路と、ピストンケース１８０の内部に設けられた内部通路と、外部配管とを介して、第１受圧室１９６が第１油圧ポンプ７４(または第２油圧ポンプ８２)(図１７)の吐出口に接続されている。
【００９１】
このようなピストン移動規制機構２４４を備えるポンプユニットによれば、各油圧ポンプ７４，８２を駆動するエンジン２２(図２、図３等)の負荷の増大防止を応答性よく図れるとともに、消費エネルギをより有効に低減できる。すなわち、規制用圧力導入路２６０に導入される作動油圧力ＰPが低い場合には、図１７、図１８に示すように、制御バネ２５８の付勢力で制御ピストン２５６の軸部２６４は、バランスピストン機構９４(または９８)を構成するピストン本体１１２から離れている。このため、各油圧ポンプ７４，８２の可動斜板９０の傾転角度は制御ピストン２５６により規制されることなく変更可能である。ただし、アクチュエータ２３６に負荷が加わることで第１油圧ポンプ７４（または第２油圧ポンプ８２）からの吐出後の一次側の作動油圧力ＰPが予め設定した閾値以上に高くなると、圧力導入部材２５０の貫通路２７４を通じて導入された作動油圧力ＰPが制御バネ２５８の付勢力に抗して制御ピストン２５６をピストン本体１１２側に押圧する。このため、ピストン本体１１２の変位であるストローク量の最大値が小さくなるように規制されて、場合により制御ピストン２５６を押し戻して、対応する油圧ポンプ７４(または８２)の可動斜板９０の傾転角度が小さくなる。すなわち、可動斜板９０の最大斜板角が小さくなるように規制される。このため、油圧ポンプ７４（または８２）の最大吐出量が小さくなり、エンジン２２の負荷の増大防止を迅速に、すなわち応答性よく図れる。これとともに、各油圧ポンプ７４，８２の消費エネルギをより有効に低減でき、エンジン２２の燃費をより有効に低減できる。
【００９２】
また、本実施形態のように、エンジン回転数の検出等に応じて、エンジン２２の負荷が予め設定した閾値以上に高くなったと判定された場合に、コントローラにより可変減圧弁１１４が制御されてピストン本体１１２のストローク量が制限される場合でも、コントローラにより制限される前に、ピストン移動規制機構２４４により応答性よく負荷の増大防止を図れる。なお、ピストン移動規制機構２４４のみにより負荷の過度な増大を防止できるのであれば、エンジン２２側での回転数検出等の負荷検出による負荷制御を行わないように構成することもできる。
【００９３】
また、外側シリンダ部材２４６の周囲に回転可能に設けられたドレン用回転部材２５２を備え、ドレン用回転部材２５２に設けられた第１排出路２７６と、外側シリンダ部材２４６の外周部に全周に設けられた環状溝２７８と、外側シリンダ部材２４６に設けられ、環状溝２７８内と外側シリンダ部材２４６の内側のバネ室２７２とを通じさせる第２排出路２８０とにより、バネ室２７２内の作動油を排出するためのバネ室排出路が形成されている。このため、外側シリンダ部材２４６がポンプケース１０８に対してねじ結合されることで外側シリンダ部材２４６のポンプケースに対する回転方向の位置を一義的に決定することが難しい場合でも、外側シリンダ部材２４６のねじ部に対しロックナット２５４を緩めた状態で、外側シリンダ部材２４６に対するドレン用回転部材２５２の回転方向位置を自由に設定できる。したがって、ドレン用回転部材２５２に接続する外部配管２８２の配置の自由度向上を図れる。また、外部配管２８２の取り付け作業が容易になる。ロックナット２５４は、外部配管２８２とドレン用回転部材２５２とを接続した状態で、外側シリンダ部材２４６のねじ部にねじ結合し、さらにドレン用回転部材２５２にロックナット２５４を押し付けることでドレン用回転部材２５２の回転防止を図れる。
【００９４】
なお、ドレン用回転部材２５２の回転方向の位置決めが不要であれば、ロックナット２５４を省略し、その代わりに外側シリンダ部材２４６の外周部に止め輪を係止して、ドレン用回転部材２５２の外側シリンダ部材２４６に対する抜け止めを図ることもできる。また、外側シリンダ２４８は、外側シリンダ部材２４６の内側に設けるのではなく、ピストンケース１８０の内側に直接に設けることもできる。この場合、制御バネ２５８は、外側シリンダ２４８の内側でピストンケース１８０と制御ピストン２５６の頭部２６６との間に設けて、制御ピストン２５６をピストン本体１１２から離れる方向に付勢する。
【００９５】
［第２実施形態］
図１９は、本発明に係る第２実施形態のポンプユニットを示す、図１８に対応する図である。本実施形態では、上記の第１実施形態において、ドレン用回転部材２５２及びロックナット２５４（図１８等参照）を省略している。その代わりに、ピストンケース１８０の外端部(図１９の右端部)を外側シリンダ部材２４６の側に突出させて、ピストンケース１８０の内部にバネ室２７２の作動油を排出するためのケース通路である第１バネ室排出路２９０を形成している。すなわち、バネ室２７２は、外側シリンダ部材２４６の周方向一部に径方向に形成した第２バネ室排出路２９２と、ピストンケース１８０に設けられた第１バネ室排出路２９０とを介して、ポンプケース１８０内部の油溜まり部である油溜め１１０に接続されている。このような実施形態によれば、外部配管の数を少なくできる。その他の構成及び作用は、上記の第１実施形態と同様である。
【００９６】
［第３実施形態］
図２０は、本発明に係る第３実施形態のポンプユニットを示す、図１７に対応する図である。図２１は、図２０の部分拡大図である。本実施形態では、上記の図１９に示した第２実施形態において、制御ピストン２９４は、内部に軸方向に設けられた軸方向通路２９６が形成された軸部２９８と、軸部２９８の他端側に設けられたフランジ３００とを含むように形成され、外側シリンダ２４８の内側に制御ピストン２９４が軸方向の摺動可能に配置されている。
【００９７】
制御ピストン２９４の軸方向通路２９６の両端は制御ピストン２９４の両端面に開口しており、軸方向通路２９６の他端部(図２０，２１の右端部)に出口部である開口部３０２が形成されている。なお、軸方向通路２９６の一端(図２０，２１の左端)は制御ピストン２９４の一端面(図２０，２１の左端面)に開口させないようにすることもできる。また、フランジ３００と外側シリンダ部材２４６の壁部２７０との間に制御バネ２５８が設けられている。軸部２９８の一端部に径方向の径方向通路３０４が設けられ、径方向通路３０４は軸方向通路２９６の一端部に接続され、軸方向通路２９６と制御ピストン２９４の外周面とを連通させている。軸部２９８の一端部は、バランスピストン機構９４(または９８)のピストン本体１１２の一端部(図２０，２１の右端部)に対向させている。径方向通路３０４の外端は、第１受圧室１９６に開口している。
【００９８】
制御ピストン２９４のフランジ３００において、制御バネ２５８と反対側は、外側シリンダ部材２４６の外端開口にねじ結合した固定部材である圧力導入部材２５０の内端(図２０，２１の左端)に対向させている。また、圧力導入部材２５０の内部に設けられた中心孔３０６の内端部(図２０，２１の右端部)に規制シリンダである第２外側シリンダ３１２が形成されている。制御ピストン２９４の軸部２９８において、フランジ３００よりも他端側(図２０，２１の右端側)を、第２外側シリンダ３１２内に軸方向の摺動可能に挿入している。
【００９９】
また、圧力導入部材２５０の中心孔３０６の外端部にプラグ３０８を固定して、中心孔３０６の外端部を塞いでいる。また、制御ピストン２９４の開口部３０２にオリフィス部材２８６が固定され、第１受圧室１９６から径方向通路３０４を通じて軸方向通路２９６に導入された作動油が、オリフィス部材２８６のオリフィスを通じて圧力導入部材２５０の内側空間に導入されるようにしている。なお、オリフィス部材２８６は省略することもできる。そして、制御ピストン２９４の軸方向通路２９６と径方向通路３０４とは、規制用圧力導入路３１０を形成し、軸方向通路２９６から開口部３０２の内側を通じて第２外側シリンダ３１２内に導入された圧力により制御ピストン２９４がピストン本体１１２側に押圧されるようにしている。
【０１００】
上記の構成の場合、第１受圧室１９６に導入される第１油圧ポンプ７４（または第２油圧ポンプ８２）(図２０)の吐出後の一次側の作動油圧力ＰPが予め設定した閾値以上に高くなった場合に、制御ピストン２９４が制御バネ２５８の付勢力に抗してピストン本体１１２側に変位し、各油圧ポンプ７４，８２を駆動するエンジン２２(図２、図３等)の負荷の増大防止を応答性よく図れる。これとともに、消費エネルギをより有効に低減でき、低燃費化を図れる。その他の構成及び作用は、上記の第１実施形態または第２実施形態と同様である。
【０１０１】
［第４実施形態］
図２２は、本発明に係る第４実施形態のポンプユニットを示す、図１７に対応する図である。図２３は、図２２の部分拡大図である。図２２に示すように、本実施形態では、上記の図２１に示した第３実施形態において、外側シリンダ部材２４６の内側に制御ピストン３１４が、軸方向の摺動可能に配置されている。また、外側シリンダ部材２４６に設けられた外側シリンダ２４８の外端開口部に、ドレン用結合部材３１５が結合固定されている。
【０１０２】
また、図２３に詳しく示すように、制御ピストン３１４の内側にフリーピストン３１６と、対向弁体であるエア抜きピストン３１８と、ピストン内部バネ３２０とが設けられている。制御ピストン３１４は、略円筒状の本体部３２２と、本体部３２２の一端部(図２３の左端部)に同芯に連結された本体部３２２よりも小径の軸部３２４と、本体部３２２の他端部(図２３の右端部)外周面に設けられた大径のフランジ３２６とを含む。外側シリンダ部材２４６の内側に設けられた外側シリンダ２４８には、軸方向内側から外側に小径部３２８と、小径部３２８よりも大径の大径部３３０と、大径部３３０よりも大径の第２大径部３３２とが順に設けられおり、小径部３２８に制御ピストン３１４の軸部３２４が軸方向の摺動可能に配置されている。また、大径部３３０及び第２大径部３３２の内側に制御ピストン３１４の本体部３２２が配置され、大径部３３０及び第２大径部３３２の間の段差面とフランジ３２６との間に制御バネ２５８が設けられている。
【０１０３】
また、制御ピストン３１４の本体部３２２の内側に大径軸方向通路３３４が設けられ、軸部３２４の内側の小径軸方向通路３３６と接続されている。小径軸方向通路３３６の一端は軸部３２４の一端面(図２３の左端面)に開口し、大径軸方向通路３３４の他端は本体部３２２の他端面(図２３の右端面)に開口している。また、軸部３２４の一端部に、小径軸方向通路３３６と軸部３２４の外周面とを連通させる径方向通路３３８が設けられ、径方向通路３３８が軸方向通路３３６の一端部に接続されている。
【０１０４】
また、フリーピストン３１６は、略円筒状で、内側に軸方向のエア抜き路３４０が形成され、エア抜き路３４０の軸方向中間部に互いに対向する２つの円錐面３４２，３４４が形成され、両円錐面３４２，３４４の間に軸方向の小径孔３４６が形成されている。フリーピストン３１６は、大径軸方向通路３３４内に軸方向の変位可能、すなわち摺動可能に配置されている。また、エア抜きピストン３１８は、小径軸部と大径軸部とを連結した段付軸状部を有し、大径軸方向通路３３４内にエア抜き路３４０の出口部である円錐面３４４の内側と対向させるように配置されている。なお、エア抜きピストン３１８は、内端部（図２３の右端部)に、円錐面３４４に当接する円錐状突部または半球状突部を持つ形状としてもよい。また、ドレン用結合部材３１５は、内部に排出路３４８を有し、外側シリンダ部材２４６の外端開口部にねじ結合されている。排出路３４８の外端は、ドレン用結合部材３１５の外端部に開口し、排出路３４８の外端部は外部配管３５０と接続可能である。排出路３４８は、外部配管３５０を介して、油タンク６８またはポンプケース１０８内部の油溜め１１０に接続可能としている。
【０１０５】
また、ドレン用結合部材３１５の内端部に径方向に貫通するように形成された径方向通路３５２が、排出路３４８の一端部(図２３の左端部)に接続されている。外側シリンダ部材２４６内で制御ピストン３１４の外周面とフランジ３２６とにより、制御バネ２５８が配置されるバネ室３５４が形成されている。バネ室３５４内の作動油は、外側シリンダ２４８と、フランジ３２６及びドレン用結合部材３１５の内端部の外周面との間の隙間と、ドレン用結合部材３１５の排出路３４８とを通じて油タンク６８または油溜め１１０に排出可能である。
【０１０６】
また、エア抜きピストン３１８はドレン用結合部材３１５の内端面とフリーピストン３１６との間に配置され、さらにエア抜きピストン３１８の大径軸部の片面とフリーピストン３１６の他端面との間にピストン内部バネ３２０が設けられている。制御ピストン３１４の本体部３２２の軸方向中間部で、ピストン内部バネ３２０及び小径軸部に対向する部分の周方向一部または複数個所に、径方向両面を貫通させる径方向通路３５６が形成されている。このため、フリーピストン３１６とエア抜きピストン３１８とが互いに軸方向に離れた状態で、フリーピストン３１６のエア抜き路３４０内の作動油及びエアが、エア抜きピストン３１８の小径軸部の外側と、制御ピストン３１４の径方向通路３５６とを通じてバネ室３５４に流出可能である。さらに、制御ピストン３１４の小径軸方向通路３３６と大径軸方向通路３３４との間にオリフィス部材２８６が結合されている。オリフィス部材２８６は省略することもできる。また、フリーピストン３１６とドレン用結合部材３１５とは別部材としているが、互いに結合された単一の部材とすることもできる。
【０１０７】
エア抜きピストン３１８とフリーピストン３１６との間に配置されたピストン内部バネ３２０は、フリーピストン３１６に小径軸方向通路３３６側に向かう付勢力を付与する。制御ピストン３１４の径方向通路３３８と小径軸方向通路３３６と大径軸方向通路３３４とは、規制用圧力導入路３５８を形成する。図２３に示すように、エア抜き路３４０の他端側(図２３の右端側)の出口部がエア抜きピストン３１８により閉鎖された状態で大径軸方向通路３３４内に導入された圧力により制御ピストン３１４を、バランスピストン機構９４（また９８）を構成するピストン本体１１２(図２２)側に押圧する。すなわち図２３の状態からエア抜き路３４０内の圧力が高まることで制御ピストン３１４が、制御バネ２５８の付勢力に抗して図２３の左方に変位する。制御バネ２５８の付勢力はピストン内部バネ３２０の付勢力に対して十分に大きい。
【０１０８】
このような構成の場合も、第１受圧室１９６に導入される第１油圧ポンプ７４（または第２油圧ポンプ８２）(図２２)の吐出後の一次側の作動油圧力ＰPが高くなった場合に、制御ピストン３１４が制御バネ２５８の付勢力に抗してピストン本体１１２側に変位し、各油圧ポンプ７４，８２を駆動するエンジン２２(図２、図３等)の負荷の増大防止を応答性よく図れる。これとともに、消費エネルギをより有効に低減でき、低燃費化を図れる。さらに、エンジン２２（図２、図３等)の停止時等の、第１受圧室１９６内の作動油圧力が低い場合には、フリーピストン３１６がエア抜きピストン３１８から離れるので第１受圧室１９６内の作動油はエア抜き路３４０、バネ室３５４及びドレン用結合部材３１５の内側を通じて排出可能である。これに対して、エンジン２２が始動される等により、第１受圧室１９６に導入される作動油圧力ＰPが高まると、第１受圧室１９６及びエア抜き路３４０内の作動油にエアが混入している場合でも、フリーピストン３１６の小径孔３４６を通じて作動油の押し出しによりエアがバネ室３５４側に有効に排出される。そしてフリーピストン３１６がエア抜きピストン３１８に押し付けられた後、さらに第１受圧室１９６内の作動油圧力ＰPが予め設定した閾値以上に高まることで、制御ピストン３１４が制御バネ２５８の付勢力に抗してピストン本体１１２側に移動し、可動斜板９０の最大傾斜角が小さくなるように規制される。その他の構成及び作用は、上記の第１実施形態または第３実施形態と同様である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  掘削作業機、１２  走行装置、１４  回転台、１６  旋回モータ、１８  上部構造、２０  機器収容部、２２  エンジン、２４  ポンプユニット、２６ａ，２６ｂ  方向制御弁、２８ａ，２８ｂ  切換用パイロット弁、３０  運転席、３２  操作子、３４ａ，３４ｂ  走行用モータ、３６  ブレード、３８  ブレードシリンダ、４０  掘削部、４２  揺動支持部、４４  軸、４６  スイングシリンダ、４８  ブーム、５０  軸、５２  アーム、５４  バケット、５６  ブームシリンダ、５８  アームシリンダ、６０  バケットシリンダ、６４  ラジエータ、６６  バルブユニット、６８  油タンク、７０  ギヤケース、７２  ギヤポンプ、７４  第１油圧ポンプ、７６  大径歯車、７８  小径歯車、８０  増速機構、８２  第２油圧ポンプ、８４  増速切換弁、８６  容積変更アクチュエータ、８８  走行切換弁、９０  可動斜板、９２  第１サーボ機構、９４  第１バランスピストン機構、９６  第２サーボ機構、９８  第２バランスピストン機構、１００  サーボピストン、１０２  スプール、１０４  バネ、１０６  操作ピン、１０８  ポンプケース、１０８ａ  カバー、１１０  油溜め、１１２  ピストン本体、１１４  可変減圧弁、１１６  固定減圧弁、１１８  アンロード弁、１２０  第１ポンプ軸、１２２  第２ポンプ軸、１２４  ケース本体、１２６  ポートブロック、１２８  ギヤケース、１２８ａ  軸受支持凹部、１３０  孔部、１３２  入力軸、１３４  歯車側空間、１３６  油孔、１３６ａ  横穴、１３８  プラグ、１４０  軸方向孔、１４２  径方向孔、１４４  弁板、１４６  供給配管、１４８  本体部、１５０  小径部、１５２  延長部、１５４  シリンダブロック、１５６  ピストン、１５８  ケース、１６０  凸状面部、１６２  上面部、１６４  シリンダ、１６６  係止溝、１６８  第１油路、１７０  第２油路、１７２  第３油路、１７４  溝部、１７６  アーム部材、１７８  開口部、１８０  ピストンケース、１８２  シリンダ、１８４  上軸、１８６  下軸、１８８  フランジ、１９０  支持軸、１９２，１９４  係止溝、１９６  第一受圧室、１９８  第四受圧室、２００  第二受圧室、２０２  第三受圧室、２０４  弁ケース、２０６  弁体、２０８  キャップ、２１０  ネジ軸、２１２  間座、２１４  バネ、２１６  比例ソレノイド、２１８  減圧弁本体、２２０  ケーブル、２２２  回転角度センサ、２２４  センサ支持部材、２２６  センサ軸、２２８  第１レバー、２３０  第２レバー、２３２  ネジ軸、２３４  板部、２３６  アクチュエータ、２３８  油路、２４０，２４２  クローラベルト、２４４  ピストン移動規制機構、２４６  外側シリンダ部材、２４８  外側シリンダ、２５０  圧力導入部材、２５２  ドレン用回転部材、２５４  ロックナット、２５６  制御ピストン、２５８  制御バネ、２６０  規制用圧力導入路、２７２  バネ室、２９４  制御ピストン、３１０  規制用圧力導入路、３１４  制御ピストン、３１５  ドレン用結合部材、３１６  フリーピストン、３１８  エア抜きピストン、３２０  ピストン内部バネ、３４０  エア抜き路、３４８  排出路、３５４  バネ室、３５８  規制用圧力導入路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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